侵徹靶板的案例
彈丸侵徹SPH靶板的教程
簡介如下：
主要是利用ANSYS前處理建立彈丸的有限元模型，然后輸出K文件，利用LS-PREPOST軟件對(duì)K文件進(jìn)行前處理（建立SPH靶板模型、完成相關(guān)關(guān)鍵字的設(shè)置及修改），通過操作能對(duì)LS-PREPOST的前處理功能有所熟悉。由于比較倉促，用一天多的時(shí)間完成制作，難免存在錯(cuò)誤，如果有什么問題可以在論壇或者郵箱交流，以便及時(shí)更新。本教程是基于ANSYS13.0和LS-PREPOST3.0制作完成的。
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彈丸侵徹SPH靶板的教程.part1.rar
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展開 運(yùn)用S-ALE（SALE）算法求解帶隔板的破甲戰(zhàn)斗部侵徹靶板（三維建模軟件+Hypermesh+Lspp） ￥100
一 案例背景
帶隔板破甲戰(zhàn)斗部侵徹靶板是裝甲防護(hù)與反裝甲技術(shù)領(lǐng)域的核心研究方向，其仿真分析對(duì)戰(zhàn)斗部結(jié)構(gòu)優(yōu)化、毀傷效能評(píng)估具有關(guān)鍵意義。傳統(tǒng)試驗(yàn)方法存在成本高、周期長、難以捕捉瞬態(tài)侵徹細(xì)節(jié)的問題，而數(shù)值仿真技術(shù)可精準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)破甲戰(zhàn)斗部從爆轟驅(qū)動(dòng)、金屬射流形成到侵徹靶板的全流程，成為該領(lǐng)域的主流研究手段。帶隔板結(jié)構(gòu)是破甲戰(zhàn)斗部的關(guān)鍵設(shè)計(jì)，隔板的材質(zhì)、厚度、布置角度會(huì)直接改變爆轟波傳播路徑，進(jìn)而影響射流的成型質(zhì)量與侵徹能力，因此針對(duì)該結(jié)構(gòu)的侵徹仿真需兼顧爆轟動(dòng)力學(xué)、材料大變形、流固耦合等多物理場耦合問題。
二 S-ALE算法與ALE算法相比的優(yōu)勢(shì)
（1）徹底解決流體滲漏，大幅提升物理保真度
（2） 計(jì)算效率顯著提升，耗時(shí)更短
（3）建模更清晰、易用，降低出錯(cuò)率
三 計(jì)算模型
破甲戰(zhàn)斗部裝藥直徑為φ40mm，裝藥高度60mm，藥型罩錐角為60°，壁厚為1mm，炸高為30mm，靶板直徑φ40mm，靶板厚度為50mm，隔板直徑為φ30mm，使用*ALE_STRUCTURED_MESH關(guān)鍵字生成S-ALE網(wǎng)格，使用*ALE_STRUCTURED_MESH_VOLUME_FILLING關(guān)鍵字進(jìn)行填充。
四 計(jì)算結(jié)果
炸藥起爆之后，爆轟波經(jīng)過隔板之后產(chǎn)生繞射，形成喇叭形爆轟波，然后壓垮藥型罩形成射流對(duì)靶板進(jìn)行侵徹。
五 附件
模型K文件，導(dǎo)入Hypermesh的STP文件以及一步一步進(jìn)行講解的視頻文件見付費(fèi)內(nèi)容，碼案例不易，感謝各位的支持，謝謝！
展開 彈丸侵徹SPH靶板
隨著武器性能的增加，防護(hù)工程對(duì)于抵抗彈體侵徹性能的能力也越發(fā)重要。目前研究人員對(duì)于這方面的研究主要有理論研究、實(shí)驗(yàn)研究與數(shù)值模擬，考慮到實(shí)驗(yàn)研究的成本與復(fù)雜程度，數(shù)值模擬越發(fā)受到研究人員的重視。本文利用LS-DYNA進(jìn)行彈丸侵徹SPH靶板的侵徹數(shù)值模擬。初步的模擬為后面進(jìn)一步完善打基礎(chǔ)，且借此作為實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，減少不必要的實(shí)驗(yàn)。
完整內(nèi)容請(qǐng)下載word文檔查看
彈丸侵徹SPH靶板.docx
破片斜侵徹靶板，為什么后處理沒有結(jié)果呢？
做了破片斜侵徹靶板的例子，但是求解后沒有結(jié)果，時(shí)間顯示為0，但是我設(shè)置了時(shí)間的啊，是怎么回事呢？
彈丸侵徹靶板位移案例 ￥12
本案例具體講解了彈丸侵徹靶板的詳細(xì)教程，通過分析侵徹過程可以得到侵徹過程中的具體情況，對(duì)技術(shù)鄰平臺(tái)操作不熟悉，感謝平臺(tái)老師指導(dǎo)。
1、添加模塊。
啟動(dòng)workbench17.0，添加顯示動(dòng)力學(xué)模塊Explicit Dynamics。文件已經(jīng)全部上傳到附件中，如果有需要，
下載學(xué)習(xí)。
2、導(dǎo)入模型。右鍵單擊Geometry→Import Geometry→browser。（模型可以有多種方法建模，本實(shí)例的模型已經(jīng)上傳到附件中，包括仿真文件，解壓查看就行。
雙擊A4→Model，進(jìn)入Mechanical，如圖所示，模型如果需要適當(dāng)調(diào)整，可以雙擊A3，進(jìn)入DM中進(jìn)行修改，包括對(duì)零件進(jìn)行切片，方便后面的網(wǎng)格劃分。
3、添加材料。為每個(gè)模型添加材料模型
點(diǎn)擊STEEL 1006、AL2024后面加號(hào)，將材料添加。，為靶板分配材料AL2024，為彈丸分配材料STEEL 1006，模型添加完成之后返回mechanical截面，準(zhǔn)備最重要的一步，結(jié)果對(duì)錯(cuò)和精度都取決于網(wǎng)格劃分。這一步很重要，應(yīng)該注意網(wǎng)格劃分方法，對(duì)結(jié)果影響很大，如果求解結(jié)果出錯(cuò)，網(wǎng)格劃分可能是原因之一。具體網(wǎng)格劃分方法可以在技術(shù)鄰平臺(tái)搜索，有免費(fèi)教學(xué)文檔。
展開 長桿彈侵徹復(fù)合靶板案例 ￥60
長桿彈侵徹復(fù)合型靶板是近年來沖擊動(dòng)力學(xué)與防護(hù)工程技術(shù)等相關(guān)領(lǐng)域研究的重點(diǎn)與熱點(diǎn)問題。在彈靶作用過程中，常常涉及材料的大變形及損傷失效等復(fù)雜力學(xué)過程，在數(shù)值仿真中常存在諸多問題。下面針對(duì)一些常見論文中出現(xiàn)的典型靶板結(jié)構(gòu)，基于ls-dyna求解器進(jìn)行彈靶作用過程的技術(shù)可行性驗(yàn)證。
1 模型介紹與結(jié)果展示
柱形長桿狀彈丸侵徹陶瓷/金屬/纖維層合板復(fù)合靶板。為有效縮短模型計(jì)算時(shí)長，達(dá)到小模型驗(yàn)證技術(shù)可行性的目的。采用四分之一模型，整個(gè)模型最小網(wǎng)格約為0.4cm。求解的自動(dòng)時(shí)間增量與單元最小尺寸相關(guān)，網(wǎng)格尺寸越大，計(jì)算效率越高，如計(jì)算實(shí)際工程模型時(shí)此處網(wǎng)格尺寸可能不具備參考價(jià)值，但本例主要是對(duì)彈丸侵徹復(fù)合靶板的技術(shù)可行性驗(yàn)證進(jìn)行討論，不對(duì)單元尺寸對(duì)計(jì)算精度的影響做過多分析。
1.1 模型介紹
彈丸長10cm，半徑4cm；靶板長、寬均為25cm，陶瓷厚3cm，金屬鋁板厚3cm，纖維層合板總厚度也為3cm，分為三層，每一層由兩層單元組成。靶板僅中心區(qū)域進(jìn)行加密。模型如下圖所示。
經(jīng)典的有限單元法針對(duì)大變形和單元?jiǎng)h除問題的計(jì)算雖有一定的局限性，但計(jì)算效率高。并且將此模型完全理解，如想進(jìn)一步采用粒子法進(jìn)行相應(yīng)問題的求解僅需更改相關(guān)的粒子法關(guān)鍵字即可。
本例改進(jìn)后將彈丸、陶瓷及金屬靶板中心區(qū)域采用SPH粒子，其它與原模型一致。模型如下圖所示。
1.2 邊界條件
彈丸侵徹速度1500 m/s。模型做四分之一邊界約束。僅纖維層合板邊角做鉸支約束，陶瓷和金屬板采用界面力的方式粘接在層合板上。
展開 高速彈體多層靶板目標(biāo)侵徹數(shù)值模擬研究
圖6 工況1-多層金屬靶板侵徹計(jì)算模型
圖7-1，圖7-2，圖7-3及圖7-3分別給出了彈體結(jié)構(gòu)在各個(gè)時(shí)刻擊穿鋼制靶板的瞬間形態(tài)。圖8則給出了彈體結(jié)構(gòu)在擊穿第一層鋼靶板時(shí)刻的局部放大視圖。
圖7-1 侵徹歷程
圖7-2 侵徹歷程
圖7-3 侵徹歷程
圖7-4 侵徹歷程
圖7-5 侵徹歷程
圖8 彈體-鋼靶板侵徹過程局部放大視圖
提取引信位置的過載曲線，如圖9所示?？梢詸z測到非常明顯的過載峰值信號(hào)。信號(hào)幅值最大約為22000g，常規(guī)狀態(tài)下四組過靶信號(hào)的幅值亦超過了17500g?？梢砸栽揼值，作為穿層計(jì)數(shù)的依據(jù)。
圖9 工況1引信過載信號(hào)
圖10 工況2引信過載信號(hào) 2000Hz閾值低通濾波
2. 工況2仿真結(jié)果
工況2與工況1的計(jì)算模型較為相似，其區(qū)別主要在于鋼制靶板的靶板間距發(fā)生了變化。在建模過程中預(yù)設(shè)的總計(jì)算時(shí)間亦與工況1有所不同。縮短的鋼制靶板間距將極大地影響彈體內(nèi)引信結(jié)構(gòu)處的結(jié)構(gòu)過載響應(yīng)。相關(guān)內(nèi)容將在下文進(jìn)行詳細(xì)討論。
如圖11所示，為在HyperMesh中構(gòu)建的工況2計(jì)算模型。
圖11 工況2計(jì)算模型
采用類似的處理方式，將工況2模型遞交LS-DYNA進(jìn)行顯式非線性求解。如圖12-1，圖12-2，圖12-3及圖12-4所示，為工況2彈體侵徹各層靶板的瞬間形態(tài)。
圖12-1 工況2 侵徹過程
圖12-2 工況2侵徹過程
圖12-3 工況2侵徹過程
圖12-4 工況2侵徹過程
在LS-PrePost中對(duì)計(jì)算獲得的過載信號(hào)進(jìn)行后處理。
展開 鋁合金靶板層數(shù)及雙層板厚度比對(duì)抗侵徹性能的影響
第二部分失效模型，該模型由應(yīng)力項(xiàng)、應(yīng)變率項(xiàng)和溫度項(xiàng)三部分，反映了應(yīng)力、應(yīng)變率和溫度對(duì)動(dòng)態(tài)斷裂應(yīng)變的影響
1.2 計(jì)算模型
本文采用顯示動(dòng)力學(xué)軟件Ls-Dyna模擬了普通鋼芯彈侵徹多層面板鋁合金靶板的物理過程。利用有限元模擬技術(shù)研究高速侵徹過程是一種高效、經(jīng)濟(jì)的計(jì)算手段。對(duì)于侵徹接觸式多層靶板，各層相互作用而導(dǎo)致靶板產(chǎn)生大結(jié)構(gòu)變形，在一定程度上提高了靶板的吸能能力。
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lsdyna彈體侵蝕雙層靶板為例進(jìn)行完全重啟動(dòng)分析 ￥50
下面以彈體侵徹靶板為例說明整個(gè)過程.
1:首先進(jìn)行彈體侵徹一層靶板的分析,計(jì)算時(shí)間20微秒:見附件penetration2d.k
